요약 보고서: 아일랜드 낙농업 부문은 2015년 EU 우유 쿼터제 폐지 이후 구조적 확장을 거듭해 왔으며, Teagasc에 따르면 연간 우유 생산량은 56억 리터에서 2024년까지 85억 리터 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다. 2024년 12월 기준 전국 젖소 사육 두수는 1,481,300마리(중앙통계청 가축 조사)에 달하며, 아일랜드 곡물사료협회(IGFA)를 비롯한 회원사들이 연간 약 430만 톤의 사료를 생산하는 배합사료 산업을 뒷받침하고 있습니다. 특히, 기초 사료로 풀 사일리지에 크게 의존하는 유제품 사료는 전체 사료 생산량에서 가장 큰 비중을 차지합니다. 아일랜드 코크 카운티에 위치한 한 가족 경영 사료 공장은 반경 100km 이내 약 60개 농가에 펠릿 형태의 유제품 농축 사료를 공급하고 있었는데, 펠릿 제조 후 품질 불량 문제가 지속적으로 발생했습니다. 기존의 수평 벨트 냉각기에서 출하되는 풀 사일리지 기반 유제품 사료의 수분 함량이 13.8%에서 15.5%에 달했는데, 이는 습도가 높은 아일랜드 해양성 기후에서 안전한 대량 저장을 위해 요구되는 13.5% 기준치를 초과하는 수치였습니다. 2024년 여름 시즌 동안, 해당 공장은 저장된 펠릿에서 곰팡이가 발생한 것과 관련하여 17건의 고객 반품을 기록했으며, 이는 약 280톤의 제품에 해당합니다. 이에 따라 2025년 1월, 해당 공장은 기존의 수평 벨트 냉각기를 홍양 SKLN 25×25 역류식 냉각기로 교체했습니다. 설치 후 12개월간의 생산 기록에 따르면 최종 펠릿 수분 함량은 12.8%~13.2%로 안정화되었고, 곰팡이 관련 불량품은 0으로 감소했으며, 냉각 에너지 소비량은 22% 감소했습니다. 본 논문에서는 기술적 배경, 장비 선정 근거 및 검증된 성능 결과를 제시합니다. 1. 아일랜드의 낙농 사료 현황 아일랜드는 세계에서 가장 비용 효율적인 목초지 기반 낙농 시스템 중 하나를 운영하고 있습니다. Teagasc에 따르면, 아일랜드의 평균 낙농가는 연간 240~280일 동안 다년생 라이그래스 목초지에서 젖소를 방목하며, 겨울철에는 일반적으로 11월부터 2월까지 축사에서 사료를 급여합니다. 축사 사육 기간 동안에는 5월부터 9월까지 건조물 함량 20~5%로 수확한 목초 사일리지가 기본 사료이며, 젖소의 수유 단계 및 우유 생산량 목표에 따라 젖소 한 마리당 하루 4.5kg의 펠릿 농축 사료를 보충합니다. 아일랜드의 유제품 배합 사료는 원료 구성 면에서 북미 및 유럽 대륙의 사료와 차이가 있습니다. 일반적으로 보리가 사료의 30~0%를 차지하며, 여기에 옥수수 부산물(증류박, 옥수수 글루텐 사료), 대두박, 사탕무 펄프가 첨가됩니다. 사탕무 펄프는 가공 후 대기 중 수분을 적극적으로 흡수하는 흡습성 성분입니다. 이러한 배합 사료는 표준 링 다이 펠릿 제조기에서 75~5°C로 펠릿 형태로 성형될 때 수분 함량이 약 15~7%에 달하며, 보관 안전 기준인 13.5% 이하로 낮추기 위해서는 제어된 냉각이 필요합니다. 아일랜드 배합 사료 산업은 농림식품해양부의 사료 위생 규정에 따라 운영되며, EU 규정 183/2005를 준수해야 합니다. 이 규정은 2주 이상 보관할 배합 사료의 수분 함량을 14% 미만으로 유지할 것을 요구합니다. 아일랜드의 주변 환경 조건(9월부터 3월까지 월평균 상대 습도가 80% 이상)으로 인해 이 기준을 준수하는 것은 단순한 공정 단계가 아니라 진정한 엔지니어링 과제입니다. 2. 운영상의 문제점 1985년에 설립되어 현재 설립자의 두 아들이 운영하는 코르크 사료 공장은 시간당 8톤의 정격 용량을 가진 단일 펠릿 생산 라인을 가동하고 있습니다. 이 라인은 5가지 핵심 유제품 사료 배합을 처리하며, 그중 풀 사일리지 밸런서 사료(보리 함량이 높고 사탕무 펄프와 옥수수 증류 부산물이 혼합된 사료)가 연간 생산량의 약 55%를 차지합니다. 2023년과 2024년에 공장의 품질 관리 기록에는 냉각 단계에서 서로 연관된 세 가지 문제, 즉 수분 함량 불일치가 기록되었습니다. 2010년에 가동을 시작하여 시간당 10톤(TPH) 처리 용량을 가진 기존 수평 벨트 냉각기는 생산 배치별로 최종 수분 함량이 13.8%에서 15.5% 사이인 펠릿을 생산했습니다. 이러한 변동성은 벨트 폭 전체에 걸쳐 공기 흐름 분포가 고르지 않고 수평 벨트 냉각기에서 펠릿 층 깊이를 균일하게 유지하기 어려운 고유한 문제(이러한 냉각 구조의 한계점으로 이미 알려진 사항) 때문인 것으로 밝혀졌습니다. 이 범위의 상한선에 해당하는 수분 함량을 보이는 펠릿은 장기 보관 시 규제 기준인 14%를 routinely 초과했습니다. 계절성 곰팡이 발생. 2024년 6월부터 9월까지 해당 공장에서는 저장된 펠릿에 곰팡이가 발생하여 고객이 제품을 거부한 사례가 17건 발생했습니다. 아일랜드 코크에 있는 독립 사료 검사 연구소의 분석 결과, 해당 샘플에서 아스페르길루스(Aspergillus)와 페니실리움(Penicillium) 종이 검출되었습니다. 사료 저장 미생물학에 관한 연구 결과에 따르면 아스페르길루스 종은 수분 활성도(aw)가 0.75~0.80 이상, 즉 25°C에서 약 13.6%의 수분 함량에서 발아합니다. 아일랜드의 난방되지 않은 농장 사료 저장고는 여름철 주변 온도가 14~0°C에 달하고 상대 습도가 80%를 꾸준히 초과하는 환경입니다. 이러한 환경에서 냉각 후 수분 함량이 14%를 초과하는 사료는 저장 후 10~4일 이내에 곰팡이가 자라기에 적합한 환경을 제공합니다. 반품된 280톤의 제품은 85,000유로가 넘는 직접적인 상업적 손실을 초래했으며, 여기에는 고객 관계 손상 및 반품된 제품 재처리로 인한 운영 중단과 같은 무형의 손실은 포함되지 않습니다. 에너지 비효율성. 수평 벨트 냉각기의 15kW 원심 팬 두 대는 냉각된 펠릿 1톤당 약 28kWh의 에너지를 소비했는데, 이는 6.0mm 유제품 펠릿의 최신 역류 냉각 방식 기준치보다 약 35% 높은 수치였습니다. 이러한 높은 에너지 소비량은 수평 벨트 설계의 특징인 긴 공기 이동 경로와 병렬 흐름 구조 때문이었습니다. 수평 벨트 냉각 방식에서는 냉각 공기가 단일 역류 흐름이 아닌 여러 번 다른 온도 상태의 펠릿을 통과합니다. 3. 해결책: 홍양 SKLN 역류 냉각기 유럽의 장비 제조업체 세 곳과 아시아의 공급업체 한 곳의 제안서를 검토한 후, 해당 공장은 홍양 SKLN 25×25 역류 냉각기를 선택했습니다. 이러한 결정은 세 가지 요인에 의해 좌우되었습니다. 첫째, 역류 구조의 검증된 수분 함량 유지 효과, 둘째, 홍양이 고객의 6.0mm 유제품 펠릿 규격에 맞춰 그리드 사양을 구성해 줄 의향이 있다는 점, 셋째, 유사한 유럽산 역류 장치보다 초기 투자 비용이 약 35% 저렴하다는 점입니다. 설비의 주요 기술 사양: 사양 모델: 홍양 SKLN 25×25 정격 용량: 10×2 TPH (6.0 mm 유제품 펠릿) 냉각실: 2,500×2,500 mm 펠릿층 높이: 800×200 mm (조절 가능) 배출 방식: 디지털 펠릿층 높이 센서가 장착된 가변 속도 회전 배출구 주 팬: 22 kW 원심 팬, VFD 제어 공기량: 24,000×8,000 m³/h 공기 분배 그리드: 천공 스테인리스 스틸, 구멍 직경 3 mm, 개방 면적 35% 구조: 아연 도금 강판 본체, 스테인리스 스틸 제품 접촉면 체류 시간: 8×2분 목표 출구 온도: 주변 온도 + 3°C 역류 냉각 방식은 수평 벨트 방식보다 본질적으로 더 균일한 열처리를 제공합니다. 컬럼 상단(75~5°C)에서 유입되는 뜨거운 펠릿은 상승하는 주변 공기 기둥을 통과하며 하강합니다. 가장 뜨겁고 수분이 가장 많이 포화된 공기는 상단에서 배출되고, 점차 차갑고 건조한 공기가 하단 배출구로 향하는 펠릿과 접촉합니다. 펠릿이 배출될 때쯤에는 유입되는 주변 공기 흐름과 평형을 이루게 되어 배출 온도가 주변 온도와 3°C 이내로 일정하게 유지됩니다. 이는 수평 벨트 냉각기로는 안정적으로 구현할 수 없는 성능 범위입니다. 홍양은 고객의 6.0mm 펠릿 규격을 검토한 후 공기 분배 그리드의 구멍 직경을 3mm로 설계하여 펠릿 조각 막힘을 방지하는 동시에 효과적인 열 및 수분 전달에 필요한 충분한 공기 속도를 유지합니다. 디지털 베드 레벨 센서가 장착된 가변 속도 회전식 배출구는 펠릿 베드 높이를 설정값의 50mm 이내로 유지하여 불균일한 냉각을 유발하는 특정 공기 흐름 경로를 제거합니다. 4. 결과: 12개월 생산 기록 달성 SKLN 냉각기는 2025년 1월 계획된 6일간의 가동 중단 기간 동안 설치되었으며, 기초 공사 변경 없이 기존 바닥 면적에 맞춰 설치되었습니다. 홍양의 시운전 엔지니어는 3일 동안 현장에 머물면서 공장의 5가지 유제품 배합 각각에 대해 베드 높이, 팬 속도 및 배출 속도를 조정했습니다. 12개월간의 비교 생산 데이터(설치 후 vs. 전년도): 측정 항목: 설치 전(수평 벨트): 설치 후(홍양 SKLN): 변화 최종 펠릿 수분 함량: 13.8–5.5%: 12.8–3.2%: 변동성 75% 감소 출구 온도(주변 온도 이상): 8–4°C: 3°C: 목표 범위 내 금형 관련 불량품: 17건(280톤): 0건: 제거됨 냉각 에너지(kWh/톤): 28: 22: 1.4% 고객 불만: 23건: 2건: 1% 금형 불량품 제거만으로도 연간 84,000유로 이상의 비용 절감 효과를 거두었으며, 이는 냉각기 구매 비용을 첫 해 운영 기간 내에 충당하는 수준입니다. 21.4%의 에너지 절감은 2025년 아일랜드 상업용 전기 요금 기준으로 연간 5,200유로의 추가 전기료 절감 효과를 가져왔습니다. 공장 생산 관리자는 운영상의 차이점을 다음과 같이 요약했습니다. “기존의 수평형 냉각기를 사용할 때는 수분 함량 목표를 맞추기 위해 팬 속도와 베드 깊이를 끊임없이 조정해야 했지만, 여전히 불량품이 발생했습니다. SKLN은 매개변수를 설정하면 별도의 조작 없이 작동합니다. 작업자는 2시간마다 점검하는데, 수치는 항상 목표 범위 내에 있습니다.” 5. 하류 영향 이전에 곰팡이가 핀 사료를 반품했던 세 곳의 낙농가 고객이 설치 후 6개월 만에 구체적인 피드백을 제공했습니다. 2024년 8월에 곰팡이가 핀 펠릿 22톤을 반품했던 맬로우 인근의 280마리 젖소 농장은 더 이상 품질 문제가 발생하지 않았으며, 덮개가 있는 농장 저장고에 최대 6주 동안 보관한 펠릿에서 열 발생이나 눈에 보이는 곰팡이가 발견되지 않았다고 확인했습니다. 페르모이 인근의 350마리 젖소를 사육하는 농장은 장기간 보관을 피하기 위해 소량씩 자주 사료를 배송받는 방식으로 전환했다가, 다시 대량 주문을 재개하여 배송 빈도를 주 1회에서 격주 1회로 줄이고 연간 약 1,400유로의 운송비를 절감했습니다. 미들턴 인근의 180마리 젖소를 사육하는 농장에서는 착유실 밖 사료 급여 시스템에서 미세 분진 축적이 줄어들어 사료 급여기 청소 시간이 매일 약 15분 단축되는 것을 확인했습니다. 이는 노동 수요가 최고조에 달하는 축사 사육 기간 동안 작지만 의미 있는 노동력 절감 효과를 가져왔습니다. 6. 결론 코르크 사료 공장의 경험은 사료 제품의 상업적 타당성을 결정하는 중요한 관리 지점이 될 수 있음을 보여줍니다. 이 관리 지점은 흔히 2차 가공 단계로 취급됩니다. 습도가 높은 아일랜드 해양성 기후에서는 흡습성 성분이 포함된 풀 사일리지 기반 유제품 사료를 겨울철 동안 난방이 되지 않는 농장 저장고에 보관해야 하므로, 최종 펠릿 수분 함량을 13.5% 이하로 유지하는 것이 상업적으로 필수적이며, 단순히 바람직한 목표가 아닙니다. 홍양의 SKLN 역류식 냉각기는 역류 구조의 물리적 이점, 즉 균일한 공기-펠릿 접촉, 배출 시 예측 가능한 열 평형, 그리고 VFD 제어 공기 흐름과 용도에 맞춘 그리드 설계를 결합하여 이러한 수분 함량 균일성을 달성했습니다. 그 결과, 12개월 전체 가동 기간 동안 불량품 발생률이 0%에 달했고, 냉각 에너지 소비량이 21% 절감되었으며, 제품 품질에 대한 고객의 신뢰가 회복되었습니다. 습도가 높은 지역(아일랜드, 영국, 스칸디나비아 해안, 브르타뉴 및 유사한 해양성 기후 지역)에서 운영되는 사료 공장이나 사탕무 펄프, 당밀, 습한 증류 곡물 등을 함유한 흡습성 배합물을 가공하는 경우, 본 사례는 기존의 수평 벨트 시스템을 대체할 수 있는 대안으로 역류 냉각 방식을 평가하는 데 실질적인 참고 자료를 제공합니다. 데이터에 따르면 불량품 발생 감소만으로도 12개월 이내에 투자 비용을 회수할 수 있으며, 에너지 절감과 고객 유지로 초기 투자 기간 이후에도 지속적인 수익을 창출할 수 있습니다.
게시 시간: 2026년 6월 13일
